| Research Abstract |
本研究課題の目的は, 磁化されたプラズマの流れが引き起こす諸現象, 特に磁気流体波(Alfven波)の安定性に関連した過渡現象および漸近挙動について理論・シミュレーション研究を行うことである, 具体的な研究対象としては, 近年核融合プラズマ分野で最重要課題の1つとされている抵抗性壁不安定性および不整磁場の浸透・増幅を取り上げる. 漸近接続理論を応用して過渡現象などを解析する統一的な方法論を確立することを目的としている。
初年度であった平成19年度は, 円柱プラズマを用いた抵抗性壁モードの簡約化モデルを開発し, またそのモデルを用いて解析を行った. なかでも, 不整磁場にプラズマが応答し, 磁気島と呼ばれる構造が形成される場合に, どのような定常状態が形成されるかを解析した. 平成20年度は, この簡約化モデルが扱えないパラメータ領域まで含めて研究を行うため, 数値シミュレーションコードを開発し, シミュレーションを行った. 簡約化モデルでも予言されていた通り, プラズマの電気抵抗が非常に小さい高温プラズマでは, プラズマ流が非常に小さくても不整磁場の浸透を遮蔽する効果は大きく, 磁気島生成が抑えられることが示された。 また, 抵抗性壁不安定性に関する実験結果を説明するために用いられている禁則帯モデルの中で重要な要素の1つである電磁トルクは, プラズマ流が大変小さいところで大きいが, プラズマ流の増加と共に減少に転じ, Alfven共鳴が効いてくる程度にプラズマ流が大きくなると再び増加することを示した. またその増加は, プラズマ流の大きさに比例することも示した。さらに, これらの研究を通じて, 高温プラズマの微小な電気抵抗を扱うために必須とされてきた漸近接続理論が抱える本質的また現実的な困難を解決するための新しい方法論の開発も行った. 今後, この方法論の特性や拡張等についても並行して研究を行っていく予定である.
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